JP2017013377A - Print data generation device and print data generation method - Google Patents

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秀康 田代
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately reproduce anisotropic property of glossiness.SOLUTION: A print data generation device generates print data to reproduce an object having anisotropic glossiness. The print data generation device enters reflection property data representing reflection property of the object to be reproduced, then, an area to be coated with ink is divided into a plurality of areas representing the anisotropic property of glossiness according to the reflection property. Then, density data representing densities of color materials to be applied to respective divided areas are derived according to the reflection property of the object.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、観察方向により見え方が異なる光沢の異方性を印刷物で再現する技術に関する。   The present invention relates to a technique for reproducing gloss anisotropy that differs in appearance depending on an observation direction on a printed matter.

近年、印刷画像の反射特性を制御することにより意匠性を高めた印刷物を記録する様々な手法が提案されている。その中でも、3Dプリンタを用いて微小な凹凸構造を多数形成し、微小な凹凸構造が形成された表面形状に対してメタルインクとカラーインクとを塗布することで拡散色と光沢の異方性とを表現する手法が提案されている(非特許文献1)。   In recent years, various methods have been proposed for recording printed matter with improved design properties by controlling the reflection characteristics of a printed image. Among them, a 3D printer is used to form a large number of minute concavo-convex structures, and metal ink and color ink are applied to the surface shape on which the fine concavo-convex structure is formed, thereby allowing diffusion color and gloss anisotropy. Has been proposed (Non-Patent Document 1).

" Bi-Scale Appearance Fabrication " ACM Transactions on Graphics (TOG) - SIGGRAPH 2013 Conference Proceedings TOG Homepage archive, Volume 32 Issue 4, July 2013"Bi-Scale Appearance Fabrication" ACM Transactions on Graphics (TOG)-SIGGRAPH 2013 Conference Proceedings TOG Homepage archive, Volume 32 Issue 4, July 2013

非特許文献1では、1つの単位面積における凹凸構造体に対して、記録したい拡散色と光沢の異方性との誤差が最小となるようなメタル及びCMYKWのカラーインクの各濃度を最適化処理により算出する。更に、1つの単位面積において微小な凹凸構造体が形成された表面形状の上に、最適化処理により算出したインク濃度でメタル及び各カラーインクを均一に塗布する。ここで、算出されるインク濃度は、単位領域における拡散色と光沢の異方性をできるだけ両立するようなインク濃度となる。しかしながら拡散色と光沢の異方性とをインク濃度を用いて再現しようとする場合、拡散色と光沢の異方性とはトレードオフの関係になる為、光沢の異方性の記録精度が低下する課題があった。更に、1つの単位面積における凹凸構造体においては各インクが均一に塗布されている為、光沢の異方性は表面形状のみで制御する必要があった。その為、サテン刺繍の様に、織目方向は写像性が高く、織目との直交方向は写像性が低くて発色性が高い光沢の異方性を高精度に記録することが困難であった。   Non-Patent Document 1 optimizes the density of metal and CMYKW color inks that minimize the error between the diffuse color to be recorded and the gloss anisotropy for the concavo-convex structure in one unit area. Calculated by Furthermore, the metal and each color ink are uniformly applied at the ink density calculated by the optimization process on the surface shape on which the minute concavo-convex structure is formed in one unit area. Here, the calculated ink density is an ink density that makes the diffusion color and gloss anisotropy in the unit area compatible as much as possible. However, when trying to reproduce the diffuse color and gloss anisotropy using the ink density, the recording accuracy of the gloss anisotropy decreases because the diffuse color and the gloss anisotropy are in a trade-off relationship. There was a problem to do. Further, since each ink is uniformly applied to the concavo-convex structure in one unit area, it is necessary to control the gloss anisotropy only by the surface shape. Therefore, like satin embroidery, it is difficult to record gloss anisotropy with high accuracy in the direction of texture, with high image clarity, and in the direction perpendicular to the texture, low image clarity and high color development. It was.

本発明に係る印刷データ生成装置は、光沢の異方性を有する印刷物を再現するための印刷データを生成する印刷データ生成装置であって、再現するオブジェクトの反射特性を示す反射特性データを入力する入力手段と、インクを塗布する領域を、前記反射特性に応じた光沢の異方性を表現する複数の領域に分割する分割手段と、前記分割手段によって分割された前記複数の領域のそれぞれに適用する色材の濃度を示す濃度データを前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する濃度データ導出手段と、前記インクを塗布する領域の表面形状を示す表面形状データを、前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する表面形状データ導出手段とを有することを特徴とする。   A print data generation apparatus according to the present invention is a print data generation apparatus that generates print data for reproducing printed matter having gloss anisotropy, and inputs reflection characteristic data indicating reflection characteristics of an object to be reproduced. An input unit, a dividing unit that divides an ink application region into a plurality of regions expressing gloss anisotropy according to the reflection characteristics, and a plurality of regions divided by the dividing unit Density data deriving means for deriving density data indicating the density of the color material to be applied according to the reflection characteristics of the object, and surface shape data indicating the surface shape of the area where the ink is applied according to the reflection characteristics of the object. And surface shape data deriving means for deriving.

本発明によれば、観察方向によって写像性や発色性が異なる光沢の異方性を高精度に記録することができる。   According to the present invention, gloss anisotropy having different image clarity and color developability depending on the observation direction can be recorded with high accuracy.

実施例1で再現するオブジェクトを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an object reproduced in the first embodiment. 実施例1のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of Embodiment 1. FIG. 実施例1の画像記録装置のブロック図である。1 is a block diagram of an image recording apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the operation of the first embodiment. 実施例1で入力する反射特性データの概念図である。6 is a conceptual diagram of reflection characteristic data input in Example 1. FIG. 実施例1で入力する表面形状初期データの概念図である。3 is a conceptual diagram of surface shape initial data input in Example 1. FIG. 実施例1の光源方向、観察方向の立体角領域の説明図である。It is explanatory drawing of the solid angle area | region of the light source direction of Example 1, and an observation direction. 実施例1のインク塗布領域分割部の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an operation of an ink application area dividing unit according to the first exemplary embodiment. 実施例1のインク塗布領域分割処理の説明図である。6 is an explanatory diagram of an ink application area dividing process according to Embodiment 1. FIG. 実施例1のインク塗布領域分割処理の説明図である。6 is an explanatory diagram of an ink application area dividing process according to Embodiment 1. FIG. 実施例1のインク濃度データ導出部の動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an operation of an ink density data deriving unit according to the first exemplary embodiment. 実施例1で入力するインク濃度初期データの例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of ink density initial data input in Embodiment 1. FIG. 実施例1で算出する表面形状の遮蔽データを説明する図である。It is a figure explaining the shielding data of the surface shape calculated in Example 1. FIG. 実施例1で導出するインク濃度データの例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of ink density data derived in Embodiment 1. FIG. 実施例1で導出する表面形状データとインク塗布領域の概念図である。It is a conceptual diagram of the surface shape data derived | led-out in Example 1, and an ink application | coating area | region. 実施例1の繰り返し演算処理で算出されるインク濃度データの例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of ink density data calculated by the iterative calculation process of the first embodiment. 実施例2の画像記録装置のブロック図である。6 is a block diagram of an image recording apparatus according to Embodiment 2. FIG. 実施例2の動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing the operation of the second embodiment. 実施例2の繰り返し演算処理で算出する表面形状データとインク塗布領域のイメージとインク濃度データの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of surface shape data, an ink application region image, and ink density data calculated by repetitive calculation processing according to the second embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the present invention, and all the combinations of features described in the present embodiment are not necessarily essential to the solution means of the present invention.

[実施例1]
本実施例では図1に示すように、左側に横糸、右側に縦糸のサテン刺繍を施した織物の反射特性を、メディア上に表面形状とインクに応じた色とを制御することで表現する。以下では、反射特性を表現する対象物(本実施例ではサテン刺繍)をオブジェクトと呼ぶ。なお、ここでは、説明を簡便にするために、オブジェクトは図1に示すような大きく2つの異なる反射特性の領域に分かれている例を説明するものとする。
[Example 1]
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the reflection characteristics of a woven fabric with satin embroidery on the left side and weft on the right side are expressed by controlling the surface shape and the color corresponding to the ink on the medium. Hereinafter, an object that expresses reflection characteristics (in this embodiment, satin embroidery) is referred to as an object. Here, in order to simplify the description, an example will be described in which an object is roughly divided into two regions having different reflection characteristics as shown in FIG.

以下の実施例では、メディア表面のインク塗布領域を光沢の異方性に応じて複数の領域に分割し、インク塗布領域における分割領域を異なるインク濃度で塗布する。これにより、観察方向によって写像性や発色性が異なる光沢の異方性を高精度に記録する例を説明する。   In the following embodiments, the ink application area on the medium surface is divided into a plurality of areas according to the gloss anisotropy, and the divided areas in the ink application area are applied with different ink concentrations. Thus, an example will be described in which gloss anisotropy with different image clarity and color developability depending on the viewing direction is recorded with high accuracy.

図2は、本実施例における画像記録装置208のシステム構成を示す図である。CPU201は、RAM203をワークメモリとして、ROM202、ハードディスクドライブ(HDD)212、各種記録メディアに格納されたオペレーティングシステム(OS)や各種プログラムを実行し、システムバス207を介して各構成を制御する。なお、CPU201が実行するプログラムには、後述する画像処理などのプログラムが含まれる。汎用インタフェイス(I/F)204は、例えばUSBなどシリアルバスインタフェイスで、シリアルバス209を介して、プリンタ210やマウスやキーボードなどの入力デバイス211などが接続される。シリアルATA(SATA)I/F205には、HDD212や各種記録メディアの読み書きを行う汎用ドライブ213が接続される。CPU201は、HDD212や汎用ドライブ213にマウントされた各種記録メディアをデータの格納場所として読み書きに利用する。ビデオカード(VC)206は、ビデオインタフェイスで、ディスプレイ214が接続される。CPU201は、プログラムが提供するユーザインタフェイス(UI)をディスプレイ214に表示し、入力デバイス211を介してユーザ指示を含むユーザ入力を受信する。   FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of the image recording apparatus 208 in the present embodiment. The CPU 201 uses the RAM 203 as a work memory, executes an operating system (OS) and various programs stored in a ROM 202, a hard disk drive (HDD) 212, and various recording media, and controls each configuration via a system bus 207. Note that the programs executed by the CPU 201 include programs such as image processing to be described later. A general-purpose interface (I / F) 204 is a serial bus interface such as USB, and is connected to a printer 210 and an input device 211 such as a mouse and a keyboard via a serial bus 209. The serial ATA (SATA) I / F 205 is connected to a general-purpose drive 213 that reads and writes the HDD 212 and various recording media. The CPU 201 uses various recording media mounted on the HDD 212 and the general-purpose drive 213 as data storage locations for reading and writing. A video card (VC) 206 is a video interface to which a display 214 is connected. The CPU 201 displays a user interface (UI) provided by the program on the display 214 and receives user input including user instructions via the input device 211.

また、装置の構成要素は上記以外にも存在するが、本実施例の主眼ではないので説明を省略する。   In addition, although there are other components of the apparatus, the description is omitted because it is not the main point of the present embodiment.

なお、ここではプリンタ210を含む画像記録装置208を例に挙げて説明したが、プリンタ210を含まない印刷データ生成装置として構成してもよい。すなわち、後述するような光沢の異方性を表現するための印刷データを生成し、生成した印刷データをプリンタ210に出力することが可能な印刷データ生成装置であってもよい。そして、出力された印刷データに基づいてプリンタ210において印刷が行なわれる態様であってもよい。また、本実施例ではプリンタ210は、紫外線照射により硬化する樹脂を用いたインクジェットプリンタを例に挙げて説明する。   Here, the image recording apparatus 208 including the printer 210 has been described as an example, but a print data generation apparatus not including the printer 210 may be configured. That is, a print data generation device that can generate print data for expressing gloss anisotropy as described later and output the generated print data to the printer 210 may be used. Then, the printer 210 may perform printing based on the output print data. In this embodiment, the printer 210 will be described by taking an ink jet printer using a resin that is cured by ultraviolet irradiation as an example.

図3は、本実施例における画像記録装置208の実施の一形態を示す機能ブロック図である。画像記録装置208は、反射特性データ入力部301、インク塗布領域分割部303、インク濃度データ導出部304、表面形状データ導出部305を有する。また、インク塗布領域データ保持部306、インク濃度データ保持部307、表面形状データ保持部308、印刷データ導出部309、画像記録部310、制御部311を有する。   FIG. 3 is a functional block diagram showing an embodiment of the image recording apparatus 208 in the present embodiment. The image recording apparatus 208 includes a reflection characteristic data input unit 301, an ink application area dividing unit 303, an ink density data deriving unit 304, and a surface shape data deriving unit 305. In addition, an ink application area data holding unit 306, an ink density data holding unit 307, a surface shape data holding unit 308, a print data deriving unit 309, an image recording unit 310, and a control unit 311 are provided.

反射特性データ入力部301は、オブジェクトの反射特性データを入力する。入力される反射特性データは、外部の装置から送信されるデータでもよいし、画像記録装置208内に格納されるデータでもよいし、UIなどを介してユーザから入力されるデータでもよい。入力された反射特性データはインク塗布領域分割部303、インク濃度データ導出部304、表面形状データ導出部305へ出力される。本実施例では、図1に示すようなオブジェクトの反射特性データが入力される。反射特性データは、後述するように2次元の離散的な画像データであり、単位領域(以下、画素という)ごとに拡散色と光沢の異方性とを示すBRDF(双方向反射率分布関数)をモデル化した関数のパラメータを有している。各画素のBRDFを再現するために、1つの画素に対応するメディアの領域において例えば20×20の格子点を有する表面形状が形成される。   The reflection characteristic data input unit 301 inputs reflection characteristic data of an object. The input reflection characteristic data may be data transmitted from an external device, data stored in the image recording device 208, or data input from a user via a UI or the like. The input reflection characteristic data is output to the ink application area dividing unit 303, the ink density data deriving unit 304, and the surface shape data deriving unit 305. In this embodiment, the reflection characteristic data of the object as shown in FIG. 1 is input. The reflection characteristic data is two-dimensional discrete image data as will be described later, and BRDF (bidirectional reflectance distribution function) indicating diffusion color and gloss anisotropy for each unit region (hereinafter referred to as a pixel). Has the parameters of the modeled function. In order to reproduce the BRDF of each pixel, a surface shape having, for example, 20 × 20 lattice points is formed in the media region corresponding to one pixel.

表面形状データ保持部308は、メディアにおける各領域に記録する表面形状データを保持する。表面形状データとは、表現したい反射特性を実現するために、メディアに形成する凹凸を表すデータである。表面形状データにおける各画素は、高さを示す高さ情報が格納されている。具体的には、表現したい1画素分の反射特性に対応するメディアにおける領域を20×20の格子点に分割した画素毎の画素値からなる。本実施例では、後述するように入力された反射特性データが示す反射特性を再現するための表面形状データやインク濃度データなどを、最適化処理によって導出する処理を行なう。表面形状データ保持部308に保持される表面形状データは、後述する表面形状データ導出部305によって導出された表面形状データによって順次更新される。そして、最適化処理が終了するまで表面形状データ保持部308に保持される表面形状データは順次書き換えられていくことになる。なお、最適化処理によって、入力された反射特性データに基づいて生成された表面形状データに順次書き換えられていくので、表面形状データ保持部308に最初に保持される表面形状データは、任意の形状のデータとすることがきる。   The surface shape data holding unit 308 holds surface shape data to be recorded in each area on the medium. The surface shape data is data representing the unevenness formed on the medium in order to realize the reflection characteristics desired to be expressed. Each pixel in the surface shape data stores height information indicating the height. Specifically, it consists of pixel values for each pixel obtained by dividing an area in the medium corresponding to the reflection characteristic for one pixel to be expressed into 20 × 20 grid points. In this embodiment, as will be described later, processing for deriving surface shape data, ink density data, and the like for reproducing reflection characteristics indicated by input reflection characteristic data by optimization processing is performed. The surface shape data held in the surface shape data holding unit 308 is sequentially updated by the surface shape data derived by the surface shape data deriving unit 305 described later. The surface shape data held in the surface shape data holding unit 308 is sequentially rewritten until the optimization process is completed. Since the optimization process sequentially rewrites the surface shape data generated based on the input reflection characteristic data, the surface shape data initially held in the surface shape data holding unit 308 is an arbitrary shape. The data can be.

表面形状初期データ取得部302は、表面形状データ保持部308に保持されている表面形状データを、表面形状初期データとして取得する。表面形状初期データとは、前述の最適化処理における入力データとして使用する表面形状データのことである。従って、最適化処理の最初のステップの処理においては、表面形状データ保持部308に保持されている任意の形状のデータが用いられる。最適化処理におけるその後の処理においては、表面形状データ保持部308に保持されている、後述する表面形状データ導出部305によって導出された表面形状データを、表面形状初期データとして取得することになる。   The surface shape initial data acquisition unit 302 acquires the surface shape data held in the surface shape data holding unit 308 as the surface shape initial data. The surface shape initial data is surface shape data used as input data in the optimization process described above. Therefore, in the process of the first step of the optimization process, data of an arbitrary shape held in the surface shape data holding unit 308 is used. In the subsequent processing in the optimization processing, the surface shape data derived by the surface shape data deriving unit 305 (to be described later) held in the surface shape data holding unit 308 is acquired as the surface shape initial data.

インク塗布領域分割部303は、表面形状初期データ取得部302で取得した表面形状初期データと、反射特性データ入力部301から入力されたオブジェクトの反射特性データとに基づいてインク塗布領域を複数の領域に分割する。インク塗布領域分割部303は、基本的に表面形状初期データに基づいてインク塗布領域を分割する。例えば、前述の通り、反射特性データにおける1画素分のBRDFを再現するために、20×20の格子点を有する表面形状を形成する。この20×20の格子点からなる領域を、1画素に対応するインク塗布領域とし、複数の領域に分割するその際に、後述するように入力される反射特性データに含まれるパラメータの一つである回転角を用いてインク塗布領域を分割する。インク塗布領域分割部303は、1つの画素に対応するインク塗布領域を、拡散色に応じたインクを塗布する領域と、X方向の光沢写像性に応じたインクを塗布する領域と、Y方向の光沢写像性に応じたインクを塗布する領域とに分割する。詳細については後述する。インク塗布領域分割部303は、分割したインク塗布領域を示すデータをインク濃度データ導出部304、表面形状データ導出部305、インク塗布領域データ保持部306へ出力する。   The ink application region dividing unit 303 divides the ink application region into a plurality of regions based on the surface shape initial data acquired by the surface shape initial data acquisition unit 302 and the reflection characteristic data of the object input from the reflection characteristic data input unit 301. Divide into The ink application area dividing unit 303 basically divides the ink application area based on the initial surface shape data. For example, as described above, in order to reproduce BRDF for one pixel in the reflection characteristic data, a surface shape having 20 × 20 lattice points is formed. One of the parameters included in the reflection characteristic data input as described later when dividing the region of 20 × 20 grid points into an ink application region corresponding to one pixel and dividing the region into a plurality of regions. The ink application area is divided using a certain rotation angle. The ink application area dividing unit 303 divides an ink application area corresponding to one pixel into an area in which ink corresponding to the diffusion color is applied, an area in which ink according to the gloss image property in the X direction is applied, and an area in the Y direction. The area is divided into areas where ink is applied according to the gloss image clarity. Details will be described later. The ink application region dividing unit 303 outputs data indicating the divided ink application regions to the ink density data deriving unit 304, the surface shape data deriving unit 305, and the ink application region data holding unit 306.

インク濃度データ導出部304は、表面形状初期データ取得部302で取得した表面形状初期データを取得する。また、インク塗布領域分割部303によって分割されたインク塗布領域を示すデータと、オブジェクトの反射特性データとを取得する。そして取得したデータに基づいてメディアに画像を記録するためのインク濃度データを導出する。すなわち、インク濃度データ導出部304は、分割された各領域に適用されるインクの濃度を導出する。インク濃度データ導出部304は、オブジェクトの反射特性データに基づいてインク濃度をインク塗布領域ごとに導出する。例えば、1画素分の表面形状データのインク塗布領域ごとに、それぞれのインクのインク濃度でインクを塗布した場合の反射特性と、オブジェクトの反射特性データの反射特性とが近くなるインク濃度を導出する。詳細については後述する。インク濃度データ導出部304は、導出したインク濃度データを表面形状データ導出部305、インク濃度データ保持部307へ出力する。   The ink density data deriving unit 304 acquires the surface shape initial data acquired by the surface shape initial data acquiring unit 302. Also, data indicating the ink application area divided by the ink application area dividing unit 303 and reflection characteristic data of the object are acquired. Based on the acquired data, ink density data for recording an image on the medium is derived. That is, the ink density data deriving unit 304 derives the ink density applied to each divided area. The ink density data deriving unit 304 derives the ink density for each ink application region based on the reflection characteristic data of the object. For example, for each ink application region of the surface shape data for one pixel, an ink density that approximates the reflection characteristics when ink is applied at the ink density of each ink and the reflection characteristics of the reflection characteristic data of the object is derived. . Details will be described later. The ink density data deriving unit 304 outputs the derived ink density data to the surface shape data deriving unit 305 and the ink density data holding unit 307.

表面形状データ導出部305は、前述の表面形状初期データと、分割されたインク塗布領域を示すデータと、導出されたインク濃度データと、オブジェクトの反射特性データとを取得する。そして取得したデータに基づきメディアに記録する表面形状データを導出する。表面形状データ導出部305は、オブジェクトの反射特性データを再現するための表面形状データを導出する。表面形状データ導出部305は、例えば1画素分の取得した表面形状初期データのインク塗布領域ごとにそれぞれ取得したインク濃度でインクを塗布した場合の反射特性と、オブジェクトの反射特性データの反射特性とが近くなる表面形状データを導出する。詳細については後述する。表面形状データ導出部305は、導出した表面形状データを表面形状データ保持部308へ出力する。なお、インク濃度に応じて反射特性が変わるので、表面形状初期データ取得部302で取得した表面形状初期データと導出される表面形状データとは変化することがある。最適化処理における次回以降の処理においては、この導出された表面形状データが表面形状初期データとして表面形状初期データ取得部302において取得されることになる。   The surface shape data deriving unit 305 acquires the above-described surface shape initial data, data indicating the divided ink application areas, derived ink density data, and object reflection characteristic data. Based on the acquired data, surface shape data to be recorded on the medium is derived. The surface shape data deriving unit 305 derives surface shape data for reproducing the reflection characteristic data of the object. The surface shape data deriving unit 305, for example, the reflection characteristics when ink is applied at the ink density acquired for each ink application region of the surface shape initial data acquired for one pixel, and the reflection characteristics of the object reflection characteristic data Deriving surface shape data that approaches Details will be described later. The surface shape data deriving unit 305 outputs the derived surface shape data to the surface shape data holding unit 308. In addition, since the reflection characteristics change according to the ink density, the surface shape initial data acquired by the surface shape initial data acquisition unit 302 and the derived surface shape data may change. In the subsequent processing in the optimization processing, the derived surface shape data is acquired by the surface shape initial data acquisition unit 302 as the surface shape initial data.

印刷データ導出部309は、インク塗布領域データ保持部306に記憶されたインク塗布領域を示すデータ、インク濃度データ保持部307に記憶されたインク濃度データ、表面形状データ保持部308に記憶された表面形状データから、印刷データを導出する。導出した印刷データは、画像記録部310へ出力する。画像記録部310は、印刷データ導出部309で算出した印刷データから、プリンタ210を駆動してメディア上に画像を記録する。制御部311は、全体の処理を制御する。   The print data deriving unit 309 includes data indicating the ink application area stored in the ink application area data holding unit 306, ink density data stored in the ink density data holding unit 307, and the surface stored in the surface shape data holding unit 308. Print data is derived from the shape data. The derived print data is output to the image recording unit 310. The image recording unit 310 drives the printer 210 from the print data calculated by the print data deriving unit 309 to record an image on a medium. The control unit 311 controls the entire process.

<画像記録装置208の動作>
図4は、本実施例の画像記録方法を示すフローチャートである。詳細には、図4のフローチャートに示す手順を記述したコンピュータで実行可能なプログラムをROM202からRAM203上に読み込んだ後に、CPU201によって該プログラムを実行することによって当該処理が実施される。
<Operation of Image Recording Device 208>
FIG. 4 is a flowchart showing the image recording method of this embodiment. More specifically, after a computer-executable program describing the procedure shown in the flowchart of FIG. 4 is read from the ROM 202 onto the RAM 203, the CPU 201 executes the program to execute the process.

以下、図4に示す各処理について説明する。ステップS401では、反射特性データ入力部301が、オブジェクトの反射特性データを入力する。ここで、反射特性データ入力部301に入力される反射特性データについて説明する。反射特性データは、前述のように2次元の離散的な画像データであり、画素ごとに拡散色と光沢の異方性とを示すBRDF(双方向反射率分布関数)をモデル化した関数のパラメータを有している。本実施例においては、BRDFのモデルとしては、以下の式(1)、(2)で示す異方性Wardモデルを用いることとする。なお、BRDFのモデルは本実施例に記載のものに限定されるものではなく、拡散色と光沢の異方性とを表現可能なモデルであればどのようなモデルであってもよい。   Hereinafter, each process shown in FIG. 4 will be described. In step S401, the reflection characteristic data input unit 301 inputs the reflection characteristic data of the object. Here, the reflection characteristic data input to the reflection characteristic data input unit 301 will be described. The reflection characteristic data is two-dimensional discrete image data as described above, and is a parameter of a function that models a BRDF (bidirectional reflectance distribution function) indicating diffusion color and gloss anisotropy for each pixel. have. In this embodiment, the anisotropic Ward model represented by the following equations (1) and (2) is used as the BRDF model. The BRDF model is not limited to the one described in the present embodiment, and any model can be used as long as it can express the diffuse color and the gloss anisotropy.

ここで、ωiは光源の方向を示す光源ベクトル、ωoは視線の方向を示す視線ベクトルである。θiは画素の法線ベクトルnと光源ベクトルωiとのなす仰角、θoは画素の法線ベクトルnと視線ベクトルωoとのなす仰角、θhは画素の法線ベクトルnと、光源ベクトルωi及び視線ベクトルωoのハーフベクトルhとのなす仰角である。また、φhはハーフベクトルhと画素の接ベクトル(x軸)とのなす方位角である。ρdは拡散色の強度、ρsは光沢色の強度、αxは鏡面反射による接ベクトル方向の光沢写像性、αyは鏡面反射による縦法線ベクトル方向の光沢写像性を表すパラメータである。光沢写像性を接ベクトル方向(x軸)、縦法線ベクトル方向(y軸)の2次元であらわすことにより、光沢の異方性が表現される。 Here, ω i is a light source vector indicating the direction of the light source, and ω o is a line-of-sight vector indicating the direction of the line of sight. θ i is the elevation angle formed by the pixel normal vector n and the light source vector ω i , θ o is the elevation angle formed by the pixel normal vector n and the line-of-sight vector ω o , θ h is the pixel normal vector n and the light source This is the elevation angle formed by the vector ω i and the half vector h of the line-of-sight vector ω o . Φ h is an azimuth angle formed by the half vector h and the tangent vector (x axis) of the pixel. ρ d is a diffuse color intensity, ρ s is a gloss color intensity, α x is a gloss map property in the tangent vector direction due to specular reflection, and α y is a parameter representing a gloss map property in the vertical normal vector direction due to specular reflection. . The gloss anisotropy is expressed by expressing the gloss image clarity in two dimensions in the tangential vector direction (x axis) and the vertical normal vector direction (y axis).

本実施例では、1つの単位面積(画素)ごとに上記4つのパラメータ(ρd、ρs、αx、αy)を有し、この4つのパラメータは、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の3つカラーごとに値を有するものとする。また、接ベクトル(x軸)は画素ごとに方向が異なるように定義可能で、各画素の接ベクトルと2次元画像平面の横軸との回転角φを画素ごとに有する。以上述べたように、本実施例では反射特性データとして、各画素において4パラメータ(ρd、ρs、αx、αy)×3色(R、G、B)+1(回転角φ)の計13チャンネルで構成された画像データを有する。各画像データは8bitのデータである。つまり、各パラメータが8bitの画像データとしてそれぞれ表されているデータが反射特性データとして入力される。 In this embodiment, each unit area (pixel) has the above four parameters (ρ d , ρ s , α x , α y ), and these four parameters are R (red) and G (green). , B (blue) have a value for each of the three colors. The tangent vector (x-axis) can be defined so that the direction is different for each pixel, and has a rotation angle φ between each pixel and the horizontal axis of the two-dimensional image plane for each pixel. As described above, in this embodiment, the reflection characteristic data includes four parameters (ρ d , ρ s , α x , α y ) × 3 colors (R, G, B) +1 (rotation angle φ) in each pixel. It has image data composed of a total of 13 channels. Each image data is 8-bit data. That is, data in which each parameter is represented as 8-bit image data is input as reflection characteristic data.

図5は、本実施例で入力される反射特性データの一部を一例として示す図である。図5の反射特性データは、図1に示すオブジェクトの反射特性を示すデータである。図5(a)〜(e)は13チャンネルで構成された反射特性データの内、G(グリーン)成分の4つのチャンネル(ρd、ρs、αx、αy)と、回転角φとを画素値に応じたグレースケール表示した画像データの例である。図5(a)はG成分の拡散色ρdチャンネルの画像データであり、拡散色ρd=0〜1に対して画素値0〜255が割り当てられている。なお、ρd=0は拡散色が全くないことを示し、ρd=1は拡散色が全てある(強度が強い)ことを示している。0〜1の間の値は拡散色ρdの強度のスケールを示している。図5(b)は光沢色ρsチャンネルの画像データであり、光沢色ρs=0〜1に対して画素値0〜255が割り当てられている。図5(c)はx方向の光沢写像性αxの画像データであり、x方向の光沢写像性αx=0〜1に対して画素値0〜255が割り当てられている。図5(d)はy方向の光沢写像性αyの画像データであり、y方向の光沢写像性αy=0〜1に対して画素値0〜255が割り当てられている。また、図5(e)は接ベクトルと2次元画像平面の横軸との回転角φを表す画像データであり、回転角φ=0°〜180°に対して画素値0〜255が割り当てられている。 FIG. 5 is a diagram showing an example of part of the reflection characteristic data input in this embodiment. The reflection characteristic data in FIG. 5 is data indicating the reflection characteristic of the object shown in FIG. 5A to 5E show four G (green) component channels (ρ d , ρ s , α x , α y ) of the reflection characteristic data composed of 13 channels, the rotation angle φ, and the like. Is an example of image data that is displayed in gray scale according to the pixel value. FIG. 5A shows the image data of the G component diffusion color ρ d channel, and pixel values 0 to 255 are assigned to the diffusion color ρ d = 0 to 1. Note that ρ d = 0 indicates that there is no diffuse color, and ρ d = 1 indicates that there is all the diffuse color (strong intensity). Values between 0 and 1 indicate the intensity scale of the diffuse color ρ d . FIG. 5B shows image data of the glossy color ρ s channel, and pixel values 0 to 255 are assigned to the glossy color ρ s = 0 to 1. FIG. 5 (c) is the image data in the x direction of the gloss image clarity alpha x, pixel values 0 to 255 are assigned to the x-direction of the gloss image clarity alpha x = 0 to 1. Figure 5 (d) is an image data of a gloss image clarity alpha y in the y direction, the pixel values 0 to 255 are assigned to y-direction of the gloss image clarity alpha y = 0 to 1. FIG. 5E shows image data representing the rotation angle φ between the tangent vector and the horizontal axis of the two-dimensional image plane. Pixel values 0 to 255 are assigned to the rotation angle φ = 0 ° to 180 °. ing.

画像データの各画素には、反射特性に応じた画素値が記憶されている。例えばx方向は高写像性、y方向は低写像性の異方的な光沢を有する左側領域1は、図5(c)で画素値64の暗灰色、図5(d)で画素値192の明灰色となっている。また、x方向は高写像性、y方向は低写像性で、回転角φ=90°の異方的な光沢を有する右側領域2は、図5(c)、(d)は各々左側領域1と同じ画素値64の暗灰色、画素値192の明灰色となり、更に図5(e)では画素値128の灰色となる。入力した反射特性データはROM202またはRAM203等の記憶領域に記憶する。なお、図5の例では、図1のオブジェクトの反射特性データとして、x方向の写像性とy方向の写像性が同じであり、かつ、回転角が異なる領域を示すデータの例を挙げて説明した。しかしながら、例えば回転角が同じであり、x方向の写像性とy方向の写像性とが異なる反射特性データを用いてもよい。   A pixel value corresponding to the reflection characteristic is stored in each pixel of the image data. For example, the left region 1 having anisotropic gloss with high image clarity in the x direction and low image clarity in the y direction has a dark gray color with a pixel value of 64 in FIG. 5C and a pixel value of 192 in FIG. It is light gray. Further, the right area 2 having an anisotropic gloss with a high image clarity in the x direction and a low image clarity in the y direction and an angle of rotation φ = 90 ° is shown in FIGS. 5 (c) and 5 (d) respectively. The pixel value 64 is dark gray, the pixel value 192 is light gray, and in FIG. 5E, the pixel value 128 is gray. The input reflection characteristic data is stored in a storage area such as the ROM 202 or the RAM 203. In the example of FIG. 5, the reflection characteristic data of the object of FIG. 1 will be described by taking an example of data indicating a region where the mapping property in the x direction and the mapping property in the y direction are the same and the rotation angle is different. did. However, for example, reflection characteristic data having the same rotation angle and different image clarity in the x direction and image clarity in the y direction may be used.

ステップS402では、表面形状初期データ取得部302が、表面形状データ保持部308に記憶されている表面形状データを表面形状初期データとして入力する。本実施例では反射特性データの1画素に対して配置した20×20格子点Lの高さを制御することにより、オブジェクトの反射特性を表現する。但し、反射特性データの回転角φに対する後の回転処理を施しても格子点Lの高さを制御できるようする。このため、オブジェクト1画素の1.45(>√2)倍の領域に対し、29×29格子点Lの高さ情報で構成された8bit画像データを表面形状初期データとして用いる。従って、表面形状初期データ取得部302は、必要に応じて表面形状データ保持部308に記憶されている20×20格子点Lの高さを29×29格子点Lの高さ情報で構成されたデータに変換して表面形状初期データとして取得する。各画素位置上の格子点Lの例えば高さ0〜255μmに対して画素値0〜255を割り当てる。図6は表面形状初期データの1画素に対する表面形状初期データの例であり、画像中央が中心となるガウシアン分布に従った高さを有している。なお、表面形状初期データは、後述する最適化処理によって順次変更されていることになる。図6は、最初に表面形状初期データ取得部302が取得するデータの例を示している。表面形状初期データ取得部302は、取得した画素pの表面形状初期データHp 0を所定の記憶領域に記憶する。表面形状初期データ取得部302は反射特性データに対応する全ての画素についてのデータを取得する。 In step S402, the surface shape initial data acquisition unit 302 inputs the surface shape data stored in the surface shape data holding unit 308 as the surface shape initial data. In this embodiment, the reflection characteristic of the object is expressed by controlling the height of the 20 × 20 lattice point L arranged for one pixel of the reflection characteristic data. However, the height of the lattice point L can be controlled even if a subsequent rotation process is performed on the rotation angle φ of the reflection characteristic data. Therefore, 8-bit image data composed of 29 × 29 grid point L height information is used as the surface shape initial data for an area 1.45 (> √2) times as large as one pixel of the object. Accordingly, the surface shape initial data acquisition unit 302 is configured with the height information of the 29 × 29 lattice points L by changing the height of the 20 × 20 lattice points L stored in the surface shape data holding unit 308 as necessary. Convert to data and obtain as surface shape initial data. Pixel values 0 to 255 are assigned to, for example, a height 0 to 255 μm of the grid point L on each pixel position. FIG. 6 is an example of the initial surface shape data for one pixel of the initial surface shape data, and has a height according to a Gaussian distribution centered at the center of the image. The surface shape initial data is sequentially changed by an optimization process described later. FIG. 6 shows an example of data acquired by the surface shape initial data acquisition unit 302 first. The surface shape initial data acquisition unit 302 stores the acquired surface shape initial data H p 0 of the pixel p in a predetermined storage area. The surface shape initial data acquisition unit 302 acquires data for all pixels corresponding to the reflection characteristic data.

ステップS403ではインク塗布領域分割部303が、ステップS401で入力された反射特性データと、ステップS402で取得された表面形状初期データから、各画素について、1画素領域を反射特性データの各成分に対応したインク塗布領域に分割する。具体的には、1画素に対応する領域を、反射特性データの拡散色を表現するインクの塗布領域、x方向の光沢色及び写像性を表現するインクの塗布領域、y方向の光沢色及び写像性を表現するインクの塗布領域に分割する。インク塗布領域分割処理の詳細は後述する。分割したインク塗布領域を示すデータはインク塗布領域データ保持部306に記憶される。   In step S403, the ink application area dividing unit 303 corresponds one pixel area to each component of the reflection characteristic data for each pixel from the reflection characteristic data input in step S401 and the initial surface shape data acquired in step S402. The ink application area is divided. Specifically, an area corresponding to one pixel is defined as an ink application area that expresses a diffusion color of reflection characteristic data, an ink application area that expresses glossy color in the x direction and image clarity, and a glossy color and mapping in the y direction. The ink is divided into ink application areas that express characteristics. Details of the ink application area dividing process will be described later. Data indicating the divided ink application area is stored in the ink application area data holding unit 306.

ステップS404では、インク濃度データ導出部304が、ステップS401で入力された反射特性データ、ステップS402で取得された表面形状初期データ、ステップS403で導出されたインク塗布領域のデータを取得する。そして取得したデータから、各画素について、反射特性データの各成分を表現するインク濃度データを導出する。具体的には、ステップS403で分割した、反射特性データの各成分に対するインク塗布領域について、インク濃度データをそれぞれ導出する。インク濃度データ算出処理の詳細は図8を用いて後述する。導出したインク濃度データはインク濃度データ保持部307に記憶される。   In step S404, the ink density data deriving unit 304 acquires the reflection characteristic data input in step S401, the surface shape initial data acquired in step S402, and the ink application region data derived in step S403. From the acquired data, ink density data representing each component of the reflection characteristic data is derived for each pixel. Specifically, the ink density data is derived for the ink application region for each component of the reflection characteristic data divided in step S403. Details of the ink density data calculation processing will be described later with reference to FIG. The derived ink density data is stored in the ink density data holding unit 307.

ステップS405では、表面形状データ導出部305が、入力された反射特性データ、取得された表面形状初期データ、導出されたインク塗布領域を示すデータ、導出されたインク濃度データから、各画素について、表面形状データを導出する。表面形状データ導出処理の詳細は後述する。導出された表面形状データは表面形状データ保持部308に記憶される。   In step S405, the surface shape data deriving unit 305 determines the surface for each pixel from the input reflection characteristic data, the acquired surface shape initial data, the data indicating the derived ink application area, and the derived ink density data. Deriving shape data. Details of the surface shape data derivation process will be described later. The derived surface shape data is stored in the surface shape data holding unit 308.

ステップS406では、制御部311は、ステップS403で得られたインク塗布領域を示すデータ、ステップS404で導出されたインク濃度データ、ステップS405で導出された表面形状データを取得する。そして、これらのデータから導出される印刷物の反射特性データが、ステップS401で入力されたオブジェクトの反射特性データを表現しているかどうかを、例えば非特許文献1記載の評価関数を用いて判定する。具体的には再現対象であるオブジェクトの各画素の反射特性データに対して、印刷データに基づく印刷物の反射特性データが以下の式(3)を満たすかどうか判定する。   In step S406, the control unit 311 acquires data indicating the ink application region obtained in step S403, ink density data derived in step S404, and surface shape data derived in step S405. Then, it is determined using the evaluation function described in Non-Patent Document 1, for example, whether the reflection characteristic data of the printed matter derived from these data represents the reflection characteristic data of the object input in step S401. Specifically, it is determined whether the reflection characteristic data of the printed material based on the print data satisfies the following expression (3) with respect to the reflection characteristic data of each pixel of the object to be reproduced.

pは、画素pについて、入力された反射特性データに基づくオブジェクトの反射特性と導出された印刷データに基づく印刷物の反射特性との差分を評価する関数である。Ibrdfは入力したオブジェクトの反射特性データから、式(1)に従い導出される反射特性(BRDF)である。I’brdfは各ステップで得られたインク塗布領域のデータ、インク濃度データ、表面形状データから導出した画素pにおける印刷物の反射特性(BRDF)である。ρp d、ρp sは画素pにおける拡散色、光沢色のパラメータである。αp x、αp yは画素pにおけるx方向、y方向の光沢写像性のパラメータである。φpは画素pにおける回転角φのパラメータである。npは画素pにおけるオブジェクトの面法線ベクトルである。Hp、Rp、Dpは画素pにおける表面形状データ、インク塗布領域、インク濃度データである。式(3)では様々な光源・観察方向に対するオブジェクトのBRDFと印刷物のBRDFと差分を積分し、積分値が所定の閾値未満(Δ未満)になるか判定することで、インク塗布領域、インク濃度、表面形状データの導出終了判定を行っている。Ωp L、Ωp Vは判定する際に用いる、画素pにおける光源方向、観察方向の立体角領域である。本実施例ではΩp L、Ωp Vは図7に示すような離散的な光源・観察方向とし、各光源・観察方向におけるBRDF差分の総和が閾値Δ未満になるかどうかを判定する。I’brdfの導出方法の詳細については後述する。 E p is a function for evaluating the difference between the reflection characteristic of the object based on the input reflection characteristic data and the reflection characteristic of the printed matter based on the derived print data for the pixel p. I brdf is a reflection characteristic (BRDF) derived from the reflection characteristic data of the input object according to the equation (1). I′brdf is the reflection characteristic (BRDF) of the printed matter at the pixel p derived from the ink application area data, ink density data, and surface shape data obtained in each step. ρ p d and ρ p s are parameters of diffuse color and gloss color at the pixel p. α p x and α p y are parameters of gloss image clarity of the pixel p in the x and y directions. φ p is a parameter of the rotation angle φ at the pixel p. n p is the surface normal vector of the object at pixel p. H p , R p , and D p are surface shape data, ink application area, and ink density data for the pixel p. In Expression (3), the difference between the BRDF of the object and the BRDF of the printed material for various light sources and observation directions is integrated, and it is determined whether the integrated value is less than a predetermined threshold (less than Δ), thereby determining the ink application region and the ink density. The end of derivation of the surface shape data is determined. Ω p L and Ω p V are solid angle regions in the light source direction and the observation direction in the pixel p used for determination. In this embodiment, Ω p L and Ω p V are discrete light sources and observation directions as shown in FIG. 7, and it is determined whether or not the sum of the BRDF differences in each light source and observation direction is less than a threshold value Δ. Details of the method for deriving I′brdf will be described later.

制御部311は、全画素について式(3)を満たす場合、オブジェクトの反射特性を表現するインク塗布領域、インク濃度データ、表面形状データが導出できたと判定し、ステップS407へ移行する。一方、式(3)を満たさない画素がある場合は、制御部311は、ステップS402に処理を戻し、導出処理を繰り返す。なお、ステップS407からステップS402に処理を戻した場合、そのステップS402で取得される表面形状初期データは、ステップS405において導出されている表面形状データとなる。このように処理を繰り返す最適化処理によって入力された反射特性データに適した各データを導出する。   When the expression (3) is satisfied for all pixels, the control unit 311 determines that the ink application region, the ink density data, and the surface shape data representing the reflection characteristics of the object have been derived, and the process proceeds to step S407. On the other hand, when there is a pixel that does not satisfy Expression (3), the control unit 311 returns the process to step S402 and repeats the derivation process. When the process returns from step S407 to step S402, the initial surface shape data acquired in step S402 is the surface shape data derived in step S405. Thus, each data suitable for the reflection characteristic data input by the optimization process that repeats the process is derived.

ステップS407では、印刷データ導出部309が、これまでに決定された表面形状データ、インク塗布領域、インク濃度データから、プリンタ210で表面形状とインク層を記録するための印刷データを導出する。表面形状については、各画素について、ステップS405で導出した表面形状データの高さを記録する為に必要なインク濃度とインクの重ね数とを導出する。本実施例では表面形状の記録にクリアインクを用いる。その後、ハーフトーン処理により、表面形状及びインク層の記録に用いる各インク濃度データを、インクドット記録のON/OFFを示す二値データに変換する。これらの処理についてはいずれも一般的なインクジェットプリントに用いられる公知の技術が利用可能である。そのため、ここでの詳細な説明は省略する。導出した印刷データは所定の記憶領域に記憶する。ステップS408では、画像記録部310が、ステップS407で導出された印刷データから、プリンタ210を駆動してメディア上に画像を記録し、処理を終了する。
<インク塗布領域分割部303の動作>
以下では、ステップS403のインク塗布領域分割処理の詳細について図8のフローチャートを用いて説明する。ステップS801でインク塗布領域分割部303は、ステップS402で入力した表面形状初期データHp 0の29×29格子点L(x,y)を、反射特性データの回転角の逆方向に回転角φだけ回転した格子点L’(x’,y’)を算出する(式(4))。反射特性データの回転角が0でない画素に対応する表面形状初期データHp 0の画素は、すでにφの回転が反映された画素である。本処理では、後述する処理において高さの境界部分をX方向の微分フィルタやY方向の微分フィルタを用いて求める処理を行なうので、方向を統一させるために逆方向に回転させる。
In step S407, the print data deriving unit 309 derives print data for recording the surface shape and the ink layer by the printer 210 from the surface shape data, the ink application area, and the ink density data determined so far. For the surface shape, the ink density and the number of ink overlays necessary for recording the height of the surface shape data derived in step S405 are derived for each pixel. In this embodiment, clear ink is used for recording the surface shape. Thereafter, the ink density data used for recording the surface shape and the ink layer is converted into binary data indicating ON / OFF of ink dot recording by halftone processing. For these treatments, known techniques used for general ink jet printing can be used. Therefore, detailed description here is omitted. The derived print data is stored in a predetermined storage area. In step S408, the image recording unit 310 drives the printer 210 from the print data derived in step S407, records an image on the medium, and ends the process.
<Operation of Ink Application Region Dividing Unit 303>
Hereinafter, details of the ink application region dividing process in step S403 will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S801, the ink application area dividing unit 303 converts the 29 × 29 lattice point L (x, y) of the surface shape initial data H p 0 input in step S402 to a rotation angle φ in the direction opposite to the rotation angle of the reflection characteristic data. Lattice point L ′ (x ′, y ′) rotated by the distance is calculated (formula (4)). The pixel of the surface shape initial data H p 0 corresponding to a pixel whose reflection characteristic data rotation angle is not 0 is a pixel in which the rotation of φ has already been reflected. In this process, since the process of obtaining the boundary portion of the height using a differential filter in the X direction or a differential filter in the Y direction is performed in the process described later, the process is rotated in the reverse direction to unify the directions.

図9(a)は取得された表面形状初期データ、図9(b)は正接方向φに対して、逆方向に回転した表面形状の逆回転データである。本実施例では、図4の処理の最初で取得される表面形状初期データは画素p領域中央に中心を持つ等方的なガウシアン分布の高さを持つので、図9(a)と図9(b)は同じデータとなる。算出した表面形状の逆回転データは所定の記憶領域に記憶する。   FIG. 9A shows the acquired surface shape initial data, and FIG. 9B shows the reverse rotation data of the surface shape rotated in the reverse direction with respect to the tangent direction φ. In the present embodiment, the initial surface shape data acquired at the beginning of the processing of FIG. 4 has the height of an isotropic Gaussian distribution centered at the center of the pixel p region. b) is the same data. The reverse rotation data of the calculated surface shape is stored in a predetermined storage area.

ステップS802では、インク塗布領域分割部303が、ステップS801で算出した表面形状の逆回転データに対し、x方向の微分フィルタを畳み込む。図9(c)は畳み込むx方向の3×3微分フィルタであり、図9(d)はフィルタ畳み込みにより算出した表面形状のx方向微分データdHxである。算出値が0のときに画素値128となるようにスケール変換している。インク塗布領域分割部303は、算出した表面形状のx方向微分データdHxを所定の記憶領域に記憶する。ステップS803では、インク塗布領域分割部303が、ステップS801で算出した表面形状の逆回転データに対し、y方向の微分フィルタを畳み込む。図9(e)は畳み込むy方向の3×3微分フィルタであり、図9(f)はフィルタ畳み込みにより算出した表面形状のy方向微分データdHyである。算出値が0のときに画素値128となるようにスケール変換している。インク塗布領域分割部303は、算出した表面形状のy方向微分データdHyを所定の記憶領域に記憶する。 In step S802, the ink application region dividing unit 303 convolves a differential filter in the x direction with the reverse rotation data of the surface shape calculated in step S801. FIG. 9C shows a 3 × 3 differential filter in the x direction to be convolved, and FIG. 9D shows x direction differential data dH x of the surface shape calculated by the filter convolution. Scale conversion is performed so that the pixel value becomes 128 when the calculated value is 0. The ink application area dividing unit 303 stores the x-direction differential data dH x of the calculated surface shape in a predetermined storage area. In step S803, the ink application region dividing unit 303 convolves a y-direction differential filter with the surface shape reverse rotation data calculated in step S801. FIG. 9E is a 3 × 3 differential filter in the y direction to be convolved, and FIG. 9F is the y direction differential data dH y of the surface shape calculated by the filter convolution. Scale conversion is performed so that the pixel value becomes 128 when the calculated value is 0. The ink application area dividing unit 303 stores the calculated y-direction differential data dH y of the surface shape in a predetermined storage area.

ステップS804では、インク塗布領域分割部303が、ステップS802、S803で算出した表面形状のx方向微分データdHx、y方向微分データdHyから、以下の式(5)に従い、拡散色インク塗布領域Rp dを算出する。 In step S804, the ink application area dividing unit 303 uses the surface shape x-direction differential data dH x and y-direction differential data dH y calculated in steps S802 and S803 in accordance with the following equation (5) to determine the diffusion color ink application area. R p d is calculated.

式(5)では、回転角φだけ逆方向に回転した各格子点L’について表面形状のx、y方向微分データを所定の閾値Δdで二値化処理することにより、拡散色インク塗布領域Rp dを算出している。式(5)は、x方向微分データとy方向微分データの共通部分を求める処理を行なっており、これにより、表面形状の平坦部分に相当する領域が算出される。図10(a)は式(5)に従い算出した拡散色インク塗布領域であり、画素値255の白領域が拡散色インク塗布領域となっている。算出した拡散色インク塗布領域は所定の記憶領域に記憶される。 In equation (5), x of the surface shape of each grid point L 'rotated by the rotation angle φ in the opposite direction, by binarizing the y direction differential data with a predetermined threshold value delta d, diffuse color ink coating area R p d is calculated. Expression (5) performs processing for obtaining a common part of the x-direction differential data and the y-direction differential data, and thereby a region corresponding to a flat portion of the surface shape is calculated. FIG. 10A shows the diffusion color ink application area calculated according to the equation (5), and the white area of the pixel value 255 is the diffusion color ink application area. The calculated diffusion color ink application area is stored in a predetermined storage area.

ステップS805でインク塗布領域分割部303は、ステップS802〜S804で算出した表面形状のx、y方向微分データdHx、dHyと拡散色インク塗布領域Rp dとから、以下の式(6)に従い、x方向の光沢写像性インク塗布領域Rp xを算出する。 In step S805, the ink application region dividing unit 303 calculates the following equation (6) from the surface shape x and y direction differential data dH x and dH y calculated in steps S802 to S804 and the diffused color ink application region R p d. Accordingly, the glossy image ink application region R p x in the x direction is calculated.

回転角φだけ逆方向に回転した各格子点L’について拡散色インク塗布領域、表面形状のx、y方向微分データに基づき二値化処理することにより、x方向の光沢写像性インク塗布領域Rp xを算出している。式(6)は、拡散色インク塗布領域Rp dではない領域であり、x方向微分データの値が大きい部分を求める処理を行なっており、これにより、表面形状のx方向の高さが変化する領域が算出される。図10(b)は式(6)に従い算出したx方向の光沢写像性インク塗布領域であり、画素値255の白領域がx方向の光沢写像性インク塗布領域となっている。算出したx方向の光沢写像性インク塗布領域データは所定の記憶領域に記憶される。 By performing binarization processing on each lattice point L ′ rotated in the opposite direction by the rotation angle φ based on the diffusion color ink application region and the x and y direction differential data of the surface shape, the gloss image-rendering ink application region R in the x direction. p x is calculated. Expression (6) is a region that is not the diffused color ink application region R p d , and performs processing for obtaining a portion where the value of the x-direction differential data is large, thereby changing the height of the surface shape in the x-direction. The area to be calculated is calculated. FIG. 10B shows the glossy image ink application area in the x direction calculated according to the equation (6), and the white area having the pixel value 255 is the glossy image ink application area in the x direction. The calculated gloss image ink application area data in the x direction is stored in a predetermined storage area.

ステップS806では、インク塗布領域分割部303が、ステップS802、S803、S804で算出した表面形状のx、y方向微分データと拡散色インク塗布領域Rp dとから、以下の式(7)に従い、y方向の光沢写像性インク塗布領域Rp yを算出する。 In step S806, the ink application area dividing unit 303 uses the surface shape x, y direction differential data calculated in steps S802, S803, and S804 and the diffusion color ink application area R p d according to the following equation (7). calculating a gloss image clarity inked areas in the y direction R p y.

回転角φだけ逆方向に回転した各格子点L’について拡散色インク塗布領域、表面形状のx、y方向微分データに基づき二値化処理することにより、y方向の光沢写像性インク塗布領域Rp yを算出している。式(7)は、拡散色インク塗布領域Rp dではない領域であり、y方向微分データの値が大きい部分を求める処理を行なっており、これにより、表面形状のy方向の高さが変化する領域が算出される。図10(c)は式(7)に従い算出したy方向の光沢写像性インク塗布領域であり、画素値255の白領域がy方向の光沢写像性インク塗布領域となっている。算出したy方向の光沢写像性インク塗布領域データは所定の記憶領域に記憶される。 By applying binarization processing to each lattice point L ′ rotated in the opposite direction by the rotation angle φ based on the diffusion color ink application region and the x and y direction differential data of the surface shape, the gloss image-rendering ink application region R in the y direction. p y is calculated. Expression (7) is a region that is not the diffused color ink application region R p d , and performs processing for obtaining a portion where the value of the y-direction differential data is large, thereby changing the height of the surface shape in the y-direction. The area to be calculated is calculated. FIG. 10C shows the y-direction glossy image ink application area calculated according to the equation (7), and the white area with the pixel value 255 is the y-direction glossy image ink application area. The calculated gloss image ink application area data in the y direction is stored in a predetermined storage area.

ステップS807では、インク塗布領域分割部303が、以下の式(8)に従い、各インク塗布領域の29×29格子点L’(x’,y’)に対し、反射特性データの正接方向と同じ方向にφだけ回転した格子点L’’(x’’,y’’)を算出する。   In step S807, the ink application region dividing unit 303 is the same as the tangent direction of the reflection characteristic data with respect to the 29 × 29 lattice point L ′ (x ′, y ′) of each ink application region according to the following equation (8). A lattice point L ″ (x ″, y ″) rotated by φ in the direction is calculated.

回転処理の後、拡散色、x方向、y方向の光沢写像性に対して、画素p領域内の20×20格子点領域にトリミングする。順方向に回転及びトリミングすることで、拡散色、x方向の光沢写像性、y方向の光沢写像性の20×20格子点に対するインク塗布領域がそれぞれ算出される。本実施例では図10(d)〜(f)に示すインク塗布領域Rp 1が算出されているものとする。算出したインク塗布領域の順回転データをインク塗布領域Rp(=Rp 1)として、インク塗布領域データ保持部306に記憶する。つまり、インク塗布領域Rp 1は、拡散色のインク塗布領域、x方向の光沢写像性のインク塗布領域、y方向の光沢写像性のインク塗布領域を総称したパラメータとして用いる。 After the rotation processing, trimming is performed on a 20 × 20 lattice point region in the pixel p region with respect to the diffuse color, glossy image properties in the x direction, and the y direction. By rotating and trimming in the forward direction, the ink application regions for the 20 × 20 grid points of the diffuse color, the gloss image property in the x direction, and the gloss image property in the y direction are calculated. In the present embodiment, it is assumed that the ink application region R p 1 shown in FIGS. 10D to 10F is calculated. The calculated forward rotation data of the ink application area is stored in the ink application area data holding unit 306 as the ink application area R p (= R p 1 ). In other words, the ink application region R p 1 is used as a generic parameter for the diffused color ink application region, the x direction glossy image application region, and the y direction glossy image application region.

各画素について以上の処理を行うことにより、オブジェクトの表面形状を、拡散色、x方向、y方向の光沢写像性インクを塗布する領域に分割することができる。本実施例では図4の処理の最初の処理において全画素について同一の等方的なガウシアン分布の高さを持つ表面形状初期データを入力したので、全画素について図10(d)〜(f)に示すインク塗布領域Rp 1が求められる。 By performing the above processing for each pixel, the surface shape of the object can be divided into regions to which the glossy color inks in the diffusion color, x direction, and y direction are applied. In this embodiment, the initial surface shape data having the same isotropic Gaussian distribution height is input for all the pixels in the first processing of FIG. 4, so FIGS. Ink application region R p 1 shown in FIG.

<インク濃度データ導出部304の動作>
以下では、ステップS404のインク濃度データ導出処理の詳細について図11のフローチャートを用いて説明する。インク濃度データ導出部304では、ステップS403で分割された各インク塗布領域のインク濃度をそれぞれ導出する。ここでは、ステップS402で取得した表面形状における、分割された各インク塗布領域に、あるインク濃度でインクを出力した場合の反射特性と、ステップS401で入力された反射特性データの反射特性とが近くなるようなインク濃度を求める処理を行なう。もちろん、1回目のステップS404の処理だけで最終的なインク濃度データが導出される場合は少ない。よって、ステップS406を経てステップS402で再度取得される表面形状初期データに応じてステップS404が実行され、それぞれインク濃度データがその都度導出されることになる。
<Operation of Ink Density Data Deriving Unit 304>
Hereinafter, details of the ink density data deriving process in step S404 will be described with reference to the flowchart of FIG. The ink density data deriving unit 304 derives the ink density of each ink application area divided in step S403. Here, the reflection characteristics when ink is output at a certain ink density to each divided ink application area in the surface shape acquired in step S402 and the reflection characteristics of the reflection characteristic data input in step S401 are close to each other. Processing for determining the ink density is performed. Of course, there are few cases where final ink density data is derived only by the process of step S404 for the first time. Accordingly, step S404 is executed according to the surface shape initial data acquired again in step S402 via step S406, and ink density data is derived each time.

ステップS1101では、インク濃度データ導出部304が、インク濃度データ保持部307に記憶しておいたインク濃度データをインク濃度初期データとして入力する。本実施例ではインク濃度データ保持部307に拡散色インクDd0、x方向の光沢写像性インクDx0、y方向の光沢写像性インクDy0の各成分について、図12に示す各インク濃度データがインク濃度初期データD0として記憶されている。入力したインク濃度初期データは所定の記憶領域に記憶する。なお、インク濃度初期データは、任意のインク濃度が規定されたデータでよく、図12の例でなくてもよい。 In step S1101, the ink density data deriving unit 304 inputs the ink density data stored in the ink density data holding unit 307 as ink density initial data. In this embodiment, each ink density data shown in FIG. 12 is stored in the ink density data holding unit 307 for each component of the diffusion color ink D d0 , the glossy image ink D x0 in the x direction, and the gloss image ink D y0 in the y direction. It is stored as the ink density initial data D 0. The input ink density initial data is stored in a predetermined storage area. The initial ink density data may be data in which an arbitrary ink density is defined, and may not be the example of FIG.

ステップS1102でインク濃度データ導出部304は、ステップS402で取得された表面形状初期データから、非特許文献1記載の以下の式(9)に従い、照明の所定の光源・視線方向に対して表面形状データ内の各格子点が遮蔽されるかどうかを算出する。遮蔽される領域においては、インク濃度が変わってくるからである。   In step S1102, the ink density data deriving unit 304 determines the surface shape with respect to a predetermined light source / line-of-sight direction of illumination from the initial surface shape data acquired in step S402 according to the following equation (9) described in Non-Patent Document 1. Calculate whether each grid point in the data is occluded. This is because the ink density changes in the shielded area.

fは表面形状初期データHp 0に対して画素p領域内の20×20格子点L領域でトリミングし、三角形ポリゴン化することで生成される、38×38ポリゴン内のf番目のポリゴンである。A(f)はポリゴンfの領域である。V(q,ωo)、V(q,ωi)は視線方向、光源方向に対するポリゴンf領域内の点qにおける遮蔽関数であり、視線方向から見える場合は1、見えない場合は0となる。本実施例では図7に示す離散的な光源・視線方向について表面形状データ内の各ポリゴンに対する遮蔽データを式(9)に従い算出している。式(9)は、表面形状初期データにおけるある画素Pの各格子点をポリゴン化した際の、ポリゴンfに含まれる点qの遮蔽状態を示す値を、ポリゴンfに含まれる全ての点について求め、この処理を各ポリゴンについて行なっている。 f is the f-th polygon in the 38 × 38 polygon generated by trimming the surface shape initial data H p 0 in the 20 × 20 lattice point L region in the pixel p region and forming a triangular polygon. . A (f) is an area of the polygon f. V (q, ω o ) and V (q, ω i ) are shielding functions at a point q in the polygon f region with respect to the line-of-sight direction and the light source direction, and are 1 when viewed from the line-of-sight direction and 0 when not visible. . In this embodiment, the shielding data for each polygon in the surface shape data is calculated according to the equation (9) for the discrete light source / line-of-sight directions shown in FIG. Expression (9) obtains a value indicating the shielding state of the point q included in the polygon f when the lattice points of a certain pixel P in the surface shape initial data are converted into polygons for all the points included in the polygon f. This process is performed for each polygon.

図13は図7に示す各方向について算出した遮蔽データであり、遮蔽されたポリゴン領域は黒色、遮蔽されないポリゴン領域は白色となっている。算出したデータは表面形状の遮蔽データとして所定の記憶領域に記憶される。   FIG. 13 shows the shielding data calculated for each direction shown in FIG. 7. The shielded polygon area is black, and the unshielded polygon area is white. The calculated data is stored in a predetermined storage area as surface shape shielding data.

ステップS1103では、インク濃度データ導出部304が、ステップS403で分割したインク塗布領域を示すデータ、ステップS1102で算出した表面形状の遮蔽データ、ステップS402で取得された表面形状初期データを取得する。そしてこれらのデータから、以下の式(10)に従い、画素pの拡散色インク濃度データDp dを算出する。 In step S1103, the ink density data deriving unit 304 acquires data indicating the ink application region divided in step S403, surface shape shielding data calculated in step S1102, and surface shape initial data acquired in step S402. From these data, the diffusion color ink density data D p d of the pixel p is calculated according to the following equation (10).

Ωp L、Ωp Vは拡散色インク濃度データ算出の際に用いる、画素pにおける光源方向、観察方向の立体角領域である。本実施例では図7に示す離散的な光源・視線方向で入力した反射特性データと等しくなる拡散色インク濃度データを算出する。具体的には、ステップS401で入力された反射特性データの反射特性(Ibrdf)と、上記の各データから得られる反射特性(I´brdf)との差が小さくなる拡散色インク濃度データDp dを算出する。Rpは画素pにおけるインク塗布領域である。本実施例ではステップS403で分割したインク塗布領域Rp=Rp 1に固定する。Dp kは画素pにおける反射特性データの各成分kに対するインク濃度データである。kは拡散色のd、x方向の光沢写像性のx、y方向の光沢写像性のyを表すインデックスである。本実施例ではDp x=Dp x0、Dp y=Dp y0に固定する。すなわち、拡散色インク濃度データDp dを算出する際には、x方向の光沢写像性とy方向の光沢写像性のインク濃度はステップS1101で入力したインク濃度初期データに固定する。Hpは画素pにおける表面形状データである。本実施例ではHp=Hp 0に固定する。すなわち、表面形状データは、ステップS402で取得された表面形状初期データに固定する。 Ω p L and Ω p V are solid angle regions in the light source direction and the observation direction in the pixel p, which are used when calculating the diffusion color ink density data. In this embodiment, diffusion color ink density data equal to the reflection characteristic data input in the discrete light source / line-of-sight directions shown in FIG. 7 is calculated. More specifically, the diffused ink density data D p that reduces the difference between the reflection characteristic (I brdf ) of the reflection characteristic data input in step S 401 and the reflection characteristic (I ′ brdf ) obtained from each of the above data. d is calculated. R p is an ink application region in the pixel p. In this embodiment, the ink application region R p = R p 1 divided in step S403 is fixed. D p k is ink density data for each component k of the reflection characteristic data at the pixel p. k is an index representing the diffused color d, the gloss image x in the x direction, and the gloss image y in the y direction. In this embodiment, D p x = D p x0 and D p y = D p y0 are fixed. In other words, when calculating the diffusion color ink density data D p d , the ink density of the glossy image property in the x direction and the glossy image property in the y direction are fixed to the initial ink density data input in step S1101. H p is surface shape data in the pixel p. In this embodiment, H p = H p 0 is fixed. That is, the surface shape data is fixed to the surface shape initial data acquired in step S402.

そして、ステップS1101で入力した拡散色インク濃度初期データDp d0を初期値として、勾配法や二次計画法等の公知の最適化アルゴリズムを用いることで、拡散色インク濃度データDp dを算出する。また、I’brdfは以下の式(11)に従い算出する。 Then, the diffusion color ink density data D p d is calculated by using the diffusion color ink density initial data D p d0 input in step S1101 as an initial value and using a known optimization algorithm such as a gradient method or quadratic programming. To do. Further, I ′ brdf is calculated according to the following equation (11).

I’brdfは、画素pの領域(インク塗布領域Rp、表面形状データHp)に、あるインク量(インク濃度データDp k)を出力した場合の反射特性(BRDF)を示している。式(11では、画素pにおけるポリゴンごとに遮蔽領域を考慮した反射特性を求めている。IfはポリゴンfのBRDFである。nfはポリゴンfの面法線、γfは光源方向、視線方向に対するポリゴンfの遮蔽項である。A(Hp,ωo)は画素p領域の内、視線方向から見える領域を視線方向に射影した面積である。また、Ifは以下の式(12)に従い算出する。 I′brdf represents the reflection characteristic (BRDF) when a certain ink amount (ink density data D p k ) is output to the region of the pixel p (ink application region R p , surface shape data H p ). In the equation (11, the reflection characteristic considering the shielding region is obtained for each polygon in the pixel p. If is the BRDF of the polygon f, n f is the surface normal of the polygon f, γ f is the light source direction, and the line of sight a shielding section of the polygon f with respect to the direction .A (H p, ω o) are among the pixels p region is the area obtained by projecting a region visible from viewing direction in the viewing direction. Further, I f the following formula (12 ).

p(L(f),k)は画素p内の格子点Lに対するk成分のインク塗布領域であり、格子点Lにk成分の反射特性を表現するインクを塗布する場合は1、塗布しない場合は0となる。L(f)はポリゴンfの最近傍の格子点Lを算出する関数である。ρLUT d、ρLUT sはインク濃度に対する拡散色、光沢色の強度である。また、αLUT x、αLUT yはインク濃度に対するx方向の光沢写像性、y方向の光沢写像性であり、本実施例では予めインク濃度に対する各BRDFパラメータを記憶したルックアップテーブルを参照することにより算出する。また、A(Hp,ωo)は非特許文献1記載の以下の式(13)に従い算出する。 R p (L (f), k) is a k-component ink application region for the lattice point L in the pixel p. If the ink expressing the reflection characteristic of the k component is applied to the lattice point L, 1 is not applied. In this case, it becomes 0. L (f) is a function for calculating the nearest lattice point L of the polygon f. ρ LUT d and ρ LUT s are the intensity of the diffuse color and glossy color with respect to the ink density. Further, α LUT x and α LUT y are the gloss image property in the x direction and the gloss image property in the y direction with respect to the ink density, and in this embodiment, refer to a look-up table in which each BRDF parameter for the ink density is stored in advance. Calculated by A (H p , ω o ) is calculated according to the following equation (13) described in Non-Patent Document 1.

A(f)はポリゴンf上の平面領域である。以上の式(10)〜(13)に従い拡散色インク濃度データを算出する。本実施例では算出した拡散色インク濃度データは、Dp d=Dp d1であるとする。算出した拡散色インク濃度データDp d1は所定の記憶領域に記憶される。 A (f) is a plane area on the polygon f. Diffusion color ink density data is calculated according to the above equations (10) to (13). In this embodiment, it is assumed that the calculated diffusion color ink density data is D p d = D p d1 . The calculated diffusion color ink density data D p d1 is stored in a predetermined storage area.

ステップS1104では、インク濃度データ導出部304が、ステップS1103で説明したデータにさらにステップS1103で算出した拡散色インク濃度データを加え、以下の式(14)に従い、x方向の光沢写像性インク濃度データDp xを算出する。 In step S1104, the ink density data deriving unit 304 adds the diffusion color ink density data calculated in step S1103 to the data described in step S1103, and the glossy image ink density data in the x direction according to the following equation (14). D p x is calculated.

式(14)は、ステップS401で入力された反射特性データの反射特性(Ibrdf)と、上記の各データから得られる反射特性(I´brdf)との差が小さくなるx方向の光沢写像性インク濃度データDp xを算出する。式(14)のパラメータのうち、式(10)と異なるのは、拡散インク色濃度データである。その他は、式(10)で説明したパラメータと同様である。式(14)においては、拡散色インク濃度はステップS1103で算出した画素pにおける拡散色インク濃度データDp d=Dp d1に固定する。 Equation (14) is an x-direction glossy image clarity in which the difference between the reflection characteristic (I brdf ) of the reflection characteristic data input in step S 401 and the reflection characteristic (I ′ brdf ) obtained from each of the data is small. calculating the ink density data D p x. Of the parameters of the equation (14), the difference from the equation (10) is the diffusion ink color density data. The other parameters are the same as those described in Expression (10). In Expression (14), the diffusion color ink density is fixed to the diffusion color ink density data D p d = D p d1 in the pixel p calculated in step S1103.

そして、ステップS1101で入力したx方向の光沢写像性インク濃度初期データDp x0を初期値として、勾配法や二次計画法等の公知の最適化アルゴリズムを用いることで、x方向の光沢写像性インク濃度データDp xを算出する。本実施例では算出したx方向の光沢写像性インク濃度データDp x=Dp x1であるとする。算出したx方向の光沢写像性インク濃度データDp x1は所定の記憶領域に記憶する。 Then, by using a glossy image property ink density initial data D p x0 in the x direction input in step S1101 as an initial value and using a known optimization algorithm such as a gradient method or quadratic programming method, the gloss image property in the x direction is obtained. calculating the ink density data D p x. In the present embodiment, it is assumed that the calculated gloss image ink density data D p x = D p x1 in the x direction. The calculated gloss image ink density data D p x1 in the x direction is stored in a predetermined storage area.

ステップS1105では、インク濃度データ導出部304が、ステップS1103で説明したデータにさらにステップS1103で算出した拡散色インク濃度データとステップS1104で算出したx方向の光沢写像性インク濃度データとを加える。そして、以下の式(15)に従い、y方向の光沢写像性インク濃度データDp yを算出する。 In step S1105, the ink density data deriving unit 304 adds the diffusion color ink density data calculated in step S1103 and the glossy image ink density data in the x direction calculated in step S1104 to the data described in step S1103. Then, according to the following equation (15), calculates a gloss image clarity ink density in the y-direction data D p y.

式(15)は、ステップS401で入力された反射特性データの反射特性(Ibrdf)と、上記の各データから得られる反射特性(I´brdf)との差が小さくなるy方向の光沢写像性インク濃度データDp yを算出する。式(15)のパラメータのうち、式(10)と異なるのは、拡散インク色濃度データとx方向の光沢写像性インク濃度データである。その他は、式(10)で説明したパラメータと同様である。式(15)においては、拡散色インク濃度はステップS1103で算出した画素pにおける拡散色インク濃度データDp d=Dp d1に固定する。x方向の光沢写像性インク濃度はステップS1104で算出した画素pにおけるx方向の光沢写像性インク濃度データDp x=Dp x1に固定する。そして、ステップS1101で入力したy方向の光沢写像性インク濃度初期データDp y0を初期値として、勾配法や二次計画法等の公知の最適化アルゴリズムを用いることで、y方向の光沢写像性インク濃度データDp yを算出する。本実施例では算出したy方向の光沢写像性インク濃度データDp y=Dp y1であるとする。算出したy方向の光沢写像性インク濃度データDp y1は所定の記憶領域に記憶する。 Equation (15) is a y-direction glossy image clarity in which the difference between the reflection characteristic (I brdf ) of the reflection characteristic data input in step S 401 and the reflection characteristic (I ′ brdf ) obtained from each of the data is small. calculating the ink density data D p y. Among the parameters of the equation (15), the difference from the equation (10) is the diffusion ink color density data and the gloss image ink density data in the x direction. The other parameters are the same as those described in Expression (10). In Expression (15), the diffusion color ink density is fixed to the diffusion color ink density data D p d = D p d1 in the pixel p calculated in step S1103. The gloss image ink density in the x direction is fixed to the gloss image ink density data D p x = D p x1 in the x direction at the pixel p calculated in step S1104. Then, using the y-direction glossy image density ink density initial data D p y0 input in step S1101 as an initial value, a known optimization algorithm such as a gradient method or quadratic programming is used, so that the y-direction glossy imageability is obtained. calculating the ink density data D p y. In this embodiment, it is assumed that the calculated gloss image ink density data D p y = D p y1 in the y direction. Gloss image ink density data D p y1 of the calculated y-direction are stored in a predetermined storage area.

各画素について以上の処理を行うことにより、表面形状初期データにおける表面形状において、オブジェクトに対応する拡散色、x方向、y方向の光沢写像性インク濃度データが算出される。図14は、図1に示すオブジェクトにおいて算出した右側領域2における拡散色、x方向、y方向の光沢写像性のインク濃度データの例である。本実施例では、右側領域2においてx方向は高写像性、y方向は低写像性で回転角φ=90°の異方的な光沢を有する為、それぞれ図14に示すようなインク濃度となる。つまり、反射特性(BRDF)の単位領域である1つの画素において、拡散色、x方向、y方向の光沢写像性のインク濃度を決定することで、観察方向によって写像性や発色性が異なる光沢の異方性を高精度に記録できる印刷データを生成することができる。算出した画素pにおける拡散色インクDp d1、x方向の光沢写像性インクDp x1、y方向の光沢写像性インク濃度データDp y1はインク濃度データDp 1として、インク濃度データ保持部307に記憶される。
<表面形状データ導出部305の動作>
以下では、ステップS405の表面形状データ導出処理の詳細について説明する。本実施例では、太さ数十μmの刺繍糸の織目構造が形成するサテン刺繍の表面形状を画像記録装置で高精度に記録することが困難である為、表面形状データに関しては、拡散色と光沢の異方性を表現するような表面形状データを算出する。
By performing the above processing for each pixel, the gloss color ink density data in the diffusion color, x direction, and y direction corresponding to the object is calculated in the surface shape in the surface shape initial data. FIG. 14 is an example of the ink density data of the glossy image property in the diffused color, x direction, and y direction in the right region 2 calculated for the object shown in FIG. In the present embodiment, in the right region 2, since the x direction has high image clarity and the y direction has low image clarity and an anisotropic gloss with a rotation angle φ = 90 °, the ink density is as shown in FIG. . In other words, in one pixel which is a unit area of reflection characteristics (BRDF), by determining the ink density of the glossy image property in the diffused color, the x direction, and the y direction, the glossiness differs in the image clarity and color developability depending on the observation direction. Print data capable of recording anisotropy with high accuracy can be generated. The calculated diffused color ink D p d1 at the pixel p, the gloss image ink D p x1 in the x direction, and the gloss image ink data D p y1 in the y direction are used as the ink density data D p 1 and the ink density data holding unit 307. Is remembered.
<Operation of Surface Shape Data Deriving Unit 305>
Below, the detail of the surface shape data derivation | leading-out process of step S405 is demonstrated. In this embodiment, since it is difficult to record the surface shape of the satin embroidery formed by the texture structure of the embroidery thread having a thickness of several tens of μm with an image recording apparatus, And surface shape data representing the gloss anisotropy.

表面形状データ導出部305は、表面形状初期データ取得部302において取得された表面形状初期データHp 0を取得する。また、表面形状データ導出部305は、分割されたインク塗布領域を示すデータと、導出されたインク濃度データと、表面形状初期データとから、以下の式(16)に従い、表面形状データを導出する。 The surface shape data deriving unit 305 acquires the surface shape initial data H p 0 acquired by the surface shape initial data acquiring unit 302. Further, the surface shape data deriving unit 305 derives the surface shape data from the data indicating the divided ink application region, the derived ink density data, and the surface shape initial data according to the following equation (16). .

式(14)は、ステップS401で入力された反射特性データの反射特性(Ibrdf)と、上記の各データから得られる反射特性(I´brdf)との差が小さくなる表面形状データを算出する。式(16)のパラメータのうち、式(10)と異なるのは、インク濃度データである。その他は、式(10)で説明したパラメータと同様である。式(1)においては、インク濃度データはステップS404で導出したインク濃度データDp 1に固定する。そして、表面形状初期データHp 0を初期値として、勾配法や二次計画法等の公知の最適化アルゴリズムを用いることで、表面形状データHpを算出する。算出した表面形状データHpは所定の記憶領域に記憶する。 Expression (14) calculates surface shape data in which the difference between the reflection characteristic (I brdf ) of the reflection characteristic data input in step S401 and the reflection characteristic (I ′ brdf ) obtained from each of the data is small. . Of the parameters of equation (16), the difference from equation (10) is the ink density data. The other parameters are the same as those described in Expression (10). In equation (1), the ink density data is fixed to the ink density data D p 1 derived in step S404. Then, the surface shape data H p is calculated by using the surface shape initial data H p 0 as an initial value and using a known optimization algorithm such as a gradient method or a quadratic programming method. The calculated surface shape data H p is stored in a predetermined storage area.

各画素について以上の処理を行うことにより、オブジェクト各画素に対する表面形状データが導出される。図15(a)は、導出された図1のオブジェクトの右側領域2における1つの画素の表面形状データの例である。本実施例では、右側領域2はx方向は高写像性、y方向は低写像性で回転角φ=90°の異方的な光沢を有する為、x方向の半値幅が狭く、y方向の半値幅が広い歪んだガウシアン分布に従った高さデータとなっている。導出された表面形状データHは表面形状データ保持部308に記憶される。なお、導出された表面形状データHは、その後の繰り返し演算の際には、表面形状初期データとして表面形状初期データ取得部302によって取得されることになる。   By performing the above processing for each pixel, surface shape data for each pixel of the object is derived. FIG. 15A is an example of the surface shape data of one pixel in the right region 2 of the derived object of FIG. In the present embodiment, the right region 2 has high gloss in the x direction and low gloss in the y direction and has an anisotropic gloss with a rotation angle φ = 90 °. Therefore, the half width in the x direction is narrow, The height data follows a distorted Gaussian distribution with a wide half-value width. The derived surface shape data H is stored in the surface shape data holding unit 308. The derived surface shape data H is acquired by the surface shape initial data acquisition unit 302 as the surface shape initial data in the subsequent iterative calculation.

本実施例では光沢の異方性と拡散色を共に高精度に記録する為に、反射特性データの各画素に対して以上説明した表面形状データ、インク塗布領域、インク濃度データ算出処理を繰り返し行う。図15(b)はステップS402〜S406の繰り返し演算処理により導出された1つの画素の表面形状データである。図15(c)〜(e)は繰り返し演算処理によって分割された、図1に示すサテン刺繍の右側領域2における1画素のインク塗布領域である。図15(b)のようにx方向の半値幅が狭く、y方向の半値幅が広い歪んだガウシアン分布に従ったインク塗布領域となっている。図16は繰り返し演算処理で導出したサテン刺繍の右側領域2の、図15(e)〜(e)に対応した各インク塗布領域におけるインク濃度データである。   In this embodiment, in order to record both gloss anisotropy and diffuse color with high accuracy, the surface shape data, ink application region, and ink density data calculation processes described above are repeatedly performed for each pixel of the reflection characteristic data. . FIG. 15B shows the surface shape data of one pixel derived by the iterative calculation process in steps S402 to S406. FIGS. 15C to 15E show one-pixel ink application areas in the right area 2 of the satin embroidery shown in FIG. As shown in FIG. 15B, the ink application area is in accordance with a distorted Gaussian distribution having a narrow half width in the x direction and a wide half width in the y direction. FIG. 16 shows ink density data in each ink application region corresponding to FIGS. 15E to 15E in the right side region 2 of the satin embroidery derived by the repetitive calculation processing.

反射特性データの各画素に対して以上説明した表面形状データ、インク塗布領域、インク濃度データ算出処理を行うことで、観察方向により写像性や発色性が異なる光沢の異方性を高精度に記録することができる。   By calculating the surface shape data, ink application area, and ink density data described above for each pixel of the reflection characteristic data, gloss anisotropy with different image clarity and color developability can be recorded with high accuracy. can do.

本実施例では、オブジェクトにサテン刺繍を用いたが、ヘアライン加工を施した金属板等、異方性反射を有するものであれば良く、特にオブジェクトを限定するものではない。また、オブジェクトに略平面形状のサテン刺繍を用いたが、立体形状を有するオブジェクトでも良く、特にオブジェクトの形状を平面に限定するものではない。   In this embodiment, satin embroidery is used for the object. However, the object is not particularly limited as long as it has anisotropic reflection, such as a metal plate subjected to hairline processing. Further, although the satin embroidery having a substantially planar shape is used for the object, an object having a three-dimensional shape may be used, and the shape of the object is not particularly limited to a plane.

本実施例では、入力する反射特性データとして、異方性Wardモデルパラメータを用いたが、Ashikhmin microfacetモデル等、光沢の異方性を表すモデルパラメータであれば良く、特に異方性Wardモデルに限定するものではない。また、反射特性データは8ビット浮動小数点の上記13チャンネルを同時化した2次元画像情報として入力されることを前提とするが、これに限るものでないことはいうまでもない。   In this embodiment, an anisotropic Ward model parameter is used as input reflection characteristic data. However, any model parameter indicating gloss anisotropy, such as an Ashikmin microfacet model, may be used, and the present invention is particularly limited to the anisotropic Ward model. Not what you want. Further, although it is assumed that the reflection characteristic data is input as two-dimensional image information obtained by synchronizing the above 13 channels of 8-bit floating point, it is needless to say that the present invention is not limited to this.

本実施例では表面形状初期データとしてガウシアン分布に従った高さデータを入力したが、予めオブジェクトの反射特性データに対する表面形状データを記憶したルックアップテーブルを参照しても良く、特に表面形状初期データを限定するものではない。また、反射特性データ1画素につき29×29格子点Lの高さ情報で構成された表面形状データを導出したが、特に表面形状データの解像度を限定するものではない。また、反射特性データの隣接画素境界における表面形状データの差異による形状段差とそれに伴う影の発生を防ぐ為に、隣接画素境界の表面形状データを平均化処理しても良い。   In this embodiment, height data according to the Gaussian distribution is input as the surface shape initial data. However, a look-up table in which the surface shape data for the reflection characteristic data of the object is stored in advance may be referred to. It is not intended to limit. Further, the surface shape data constituted by the height information of 29 × 29 lattice points L per one pixel of the reflection characteristic data is derived, but the resolution of the surface shape data is not particularly limited. Further, the surface shape data of the adjacent pixel boundary may be averaged in order to prevent a shape step due to a difference in the surface shape data at the adjacent pixel boundary of the reflection characteristic data and the accompanying shadow.

また、プリンタ210の記録方式やインクの種別等についても本実施例で説明したものに限定されるものではない。   Further, the recording method of the printer 210 and the type of ink are not limited to those described in this embodiment.

[実施例2]
実施例1では、表面形状内のインク塗布領域を分割し、分割領域を異なるインク濃度で塗布することにより、サテン刺繍の光沢の異方性を高精度に記録する方法について説明した。太さ数十μmの刺繍糸の織目構造が形成するサテン刺繍の表面形状を画像記録装置で高精度に記録することは困難である。その為、実施例1では、サテン刺繍の表面形状データに関しては、光沢の異方性を表現する表面形状データを、前述の式(16)に従い算出する例を説明した。すなわち、表面形状データについては、入力された反射特性と近い反射特性を有する表面形状データを最適化処理により導出する例を説明した。本実施例では、油彩画の筆のタッチで形成された数百μm程度の低周波な表面形状により生じる光沢の異方性を高精度に記録する方法について説明する。数百μm程度の低周波な表面形状は画像記録装置で高精度に記録することが可能である為、表面形状データについては既存の形状取得手法で取得した油彩画の表面形状データを入力する。更に、入力した表面形状データに従い、インク塗布領域、インク濃度データを導出することで、油彩画の形状と光沢の異方性を共に高精度に記録する方法について説明する。
[Example 2]
In the first embodiment, the method of recording the gloss anisotropy of the satin embroidery with high accuracy by dividing the ink application region in the surface shape and applying the divided regions with different ink densities has been described. It is difficult to record the surface shape of the satin embroidery formed by the texture structure of the embroidery thread having a thickness of several tens of μm with an image recording apparatus with high accuracy. Therefore, in the first embodiment, regarding the surface shape data of the satin embroidery, the example in which the surface shape data expressing the gloss anisotropy is calculated according to the above-described equation (16) has been described. That is, for the surface shape data, the example in which the surface shape data having the reflection characteristics close to the input reflection characteristics is derived by the optimization process has been described. In this embodiment, a method for recording gloss anisotropy caused by a low-frequency surface shape of about several hundred μm formed by the touch of an oil painting brush with high accuracy will be described. Since the surface shape with a low frequency of about several hundred μm can be recorded with high accuracy by the image recording apparatus, the surface shape data of the oil painting obtained by the existing shape obtaining method is input as the surface shape data. Further, a method for recording both the oil painting shape and gloss anisotropy with high accuracy by deriving the ink application area and the ink density data according to the input surface shape data will be described.

尚、本実施例では実施例1の図1と同様に、筆のタッチにより左側の領域1に横方向に筋状の表面形状が形成され、右側の領域2に縦方向の筋状の表面形状を形成するものとする。   In the present embodiment, as in FIG. 1 of the first embodiment, a horizontal streak surface shape is formed in the left region 1 by the touch of the brush, and a vertical streak surface shape is formed in the right region 2. Shall be formed.

本実施例形態における画像記録装置のブロック図を図17に示す。表面形状初期データ取得部302、表面形状データ導出部305以外は実施例1で図3を用いて説明した内容と同じである。以下、図17を用いて本実施例における画像記録装置のブロック図の詳細を説明する。表面形状データ入力部1701は、オブジェクトの表面形状データを入力する。入力した表面形状データはインク塗布領域分割部303、表面形状データ保持部308、インク濃度データ導出部304へ出力する。他は実施例1と同じである為、説明を省略する。   FIG. 17 shows a block diagram of the image recording apparatus in the present embodiment. The contents other than the surface shape initial data acquisition unit 302 and the surface shape data derivation unit 305 are the same as those described in the first embodiment with reference to FIG. Hereinafter, the details of the block diagram of the image recording apparatus in the present embodiment will be described with reference to FIG. A surface shape data input unit 1701 inputs surface shape data of an object. The input surface shape data is output to the ink application region dividing unit 303, the surface shape data holding unit 308, and the ink density data deriving unit 304. Since others are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.

図18は本実施例における画像記録方法を示すフローチャートである。ステップS402、S405、S406以外は実施例1で図4を用いて説明した内容と同じである。以下、図18を用いて本実施例における画像記録方法の詳細を説明する。尚、簡単の為に本実施例のステップS401において入力した反射特性データは、実施例1の図5に示すデータが入力されているものとする。   FIG. 18 is a flowchart showing an image recording method in this embodiment. Except for steps S402, S405, and S406, the contents are the same as those described in the first embodiment with reference to FIG. The details of the image recording method in this embodiment will be described below with reference to FIG. For the sake of simplicity, it is assumed that the data shown in FIG. 5 of the first embodiment is input as the reflection characteristic data input in step S401 of the present embodiment.

ステップS1801では、表面形状データ入力部1701が、オブジェクトの表面形状データを入力する。本実施例では実施例1と同様に反射特性データの1画素内にマトリクス状に配置した29×29格子点Lの高さ情報で構成された8bit画像データを表面形状データとして用いる。図19(a)は、図1に示すようなオブジェクトの右側領域2内の1画素における表面形状データであり、筆のタッチにより形成される縦方向に筋状の表面形状分布に従った高さを有している。入力した表面形状データは表面形状データ保持部308へ記憶する。ステップS1902では、インク塗布領域、インク濃度データ、表面形状データから導出される印刷物の反射特性データが、オブジェクトの反射特性データを表現しているかどうかを前述の式(3)に従い判定する。全画素について式(3)を満たす場合、オブジェクトの反射特性を表現するインク塗布領域、インク濃度データ、表面形状データが算出できたと判定し、ステップS407へ移行する。式(3)を満たさない画素がある場合は、ステップS403に戻り導出処理を繰り返す。図19(b)〜(d)は本実施例で導出した油彩画の右側領域2の1画素における各インク塗布領域を示しており、図19(e)は、各インク塗布領域のインク濃度データである。入力した表面形状データに従い、油彩画の光沢の異方性を表現するインク塗布領域、インク濃度データが算出されている。他の処理は実施例1と同じである為、説明を省略する。   In step S1801, the surface shape data input unit 1701 inputs the surface shape data of the object. In this embodiment, as in the first embodiment, 8-bit image data composed of height information of 29 × 29 lattice points L arranged in a matrix in one pixel of the reflection characteristic data is used as the surface shape data. FIG. 19A shows surface shape data in one pixel in the right region 2 of the object as shown in FIG. 1, and the height according to the surface shape distribution in the vertical direction formed by the touch of the brush. have. The input surface shape data is stored in the surface shape data holding unit 308. In step S1902, whether or not the reflection characteristic data of the printed matter derived from the ink application area, ink density data, and surface shape data represents the reflection characteristic data of the object is determined according to the above-described equation (3). When the expression (3) is satisfied for all the pixels, it is determined that the ink application region, the ink density data, and the surface shape data representing the reflection characteristics of the object have been calculated, and the process proceeds to step S407. If there is a pixel that does not satisfy Expression (3), the process returns to step S403 and the derivation process is repeated. FIGS. 19B to 19D show each ink application area in one pixel in the right area 2 of the oil painting derived in this embodiment, and FIG. 19E shows ink density data of each ink application area. It is. In accordance with the input surface shape data, ink application area and ink density data expressing the gloss anisotropy of the oil painting are calculated. Since other processes are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

入力した表面形状データに従い、上記のインク塗布領域、インク濃度データ算出処理を行うことで、油彩画の形状と光沢の異方性を共に高精度に記録することが可能となる。   By performing the ink application area and ink density data calculation process according to the input surface shape data, it is possible to record both the shape of the oil painting and the gloss anisotropy with high accuracy.

<その他の実施例>
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
<Other examples>
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

反射特性データ入力部301
インク塗布領域分割部303
インク濃度データ導出部304
表面形状データ導出部305
画像記録部310
Reflection characteristic data input unit 301
Ink application area dividing unit 303
Ink density data deriving unit 304
Surface shape data deriving unit 305
Image recording unit 310

Claims (16)

光沢の異方性を有するオブジェクトを再現するための印刷データを生成する印刷データ生成装置であって、
再現するオブジェクトの反射特性を示す反射特性データを入力する入力手段と、
インクを塗布する領域を、前記反射特性に応じた光沢の異方性を表現する複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割手段によって分割された前記複数の領域のそれぞれに適用するインクの濃度を示す濃度データを前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する濃度データ導出手段と、
前記インクを塗布する領域の表面形状を示す表面形状データを、前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する表面形状データ導出手段と
を有することを特徴とする印刷データ生成装置。
A print data generation device for generating print data for reproducing an object having gloss anisotropy,
Input means for inputting reflection characteristic data indicating the reflection characteristic of the object to be reproduced;
A dividing unit that divides a region where ink is applied into a plurality of regions expressing gloss anisotropy according to the reflection characteristics;
Density data deriving means for deriving density data indicating the density of ink applied to each of the plurality of regions divided by the dividing means according to the reflection characteristics of the object;
A print data generation apparatus comprising: surface shape data deriving means for deriving surface shape data indicating a surface shape of a region to which the ink is applied according to a reflection characteristic of the object.
前記分割手段は、任意の形状を示す表面形状データ、または、前記表面形状データ導出手段によって導出された表面形状データに応じた表面形状における前記インクを塗布する領域を分割することを特徴とする請求項1に記載の印刷データ生成装置。   The dividing unit divides a region where the ink is applied in a surface shape corresponding to surface shape data indicating an arbitrary shape or surface shape data derived by the surface shape data deriving unit. Item 4. The print data generation device according to Item 1. 前記分割手段は、前記表面形状データ内のインクを塗布する領域を前記光沢の異方性を表現する前記複数の領域に分割することを特徴とする請求項2記載の印刷データ生成装置。   The print data generation apparatus according to claim 2, wherein the dividing unit divides a region to which the ink is applied in the surface shape data into the plurality of regions expressing the gloss anisotropy. 前記分割手段は、インクを塗布する領域を、前記オブジェクトの拡散色を表現する領域と前記光沢の異方性を表現する複数の領域とに分割することを特徴とする請求項3に記載の印刷データ生成装置。   4. The printing according to claim 3, wherein the dividing unit divides a region to which ink is applied into a region expressing a diffusion color of the object and a plurality of regions expressing the gloss anisotropy. Data generator. 前記分割手段は、表面形状が平坦な領域を前記拡散色を表現する領域と決定することを特徴とする請求項4に記載の印刷データ生成装置。   The print data generation apparatus according to claim 4, wherein the dividing unit determines a region having a flat surface shape as a region expressing the diffusion color. 前記分割手段は、表面形状が凹凸である領域のX方向における凹凸の変化がある領域を、X方向の光沢写像性を表現する領域と決定し、Y方向における凹凸の変化がある領域を、Y方向の光沢写像性に対応する領域と決定することを特徴とする請求項4または5に記載の印刷データ生成装置。   The dividing unit determines a region where the unevenness in the X direction of the region having an uneven surface shape is a region expressing the gloss image property in the X direction, and a region where the unevenness in the Y direction is changed as Y 6. The print data generation apparatus according to claim 4 or 5, wherein the print data generation apparatus determines the area corresponding to the glossy image clarity of the direction. 前記濃度データ導出手段は、前記複数の領域のそれぞれについて、各領域にインクを塗布した場合の反射特性が、前記再現するオブジェクトの反射特性と近くなるインクの濃度を示す濃度データを導出することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の印刷データ生成装置。   The density data deriving unit derives, for each of the plurality of areas, density data indicating an ink density at which a reflection characteristic when ink is applied to each area is close to a reflection characteristic of the object to be reproduced. The print data generation apparatus according to claim 1, wherein the print data generation apparatus is a print data generation apparatus. 前記形状データ導出手段は、前記濃度データ導出手段によって導出された濃度データを前記複数の領域のそれぞれについて適用した場合における、前記インクを塗布する領域の表面形状を示す表面形状データを、前記オブジェクトの反射特性に応じて導出することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の印刷データ生成装置。   The shape data deriving unit obtains surface shape data indicating a surface shape of a region to which the ink is applied when the density data derived by the density data deriving unit is applied to each of the plurality of regions. The print data generation apparatus according to claim 1, wherein the print data generation apparatus is derived in accordance with reflection characteristics. 前記形状データ導出手段は、前記複数の領域のそれぞれに前記導出されたインクの濃度でインクを塗布する場合の反射特性が、前記再現するオブジェクトの反射特性と近くなる表面形状を示す表面形状データを導出することを特徴とする請求項8に記載の印刷データ生成装置。   The shape data deriving means includes surface shape data indicating a surface shape in which a reflection characteristic when ink is applied to each of the plurality of regions with the derived ink density is close to a reflection characteristic of the object to be reproduced. The print data generation apparatus according to claim 8, wherein the print data generation apparatus is derived. 前記導出された表面形状において前記複数の領域のそれぞれに前記導出された濃度でインクを塗布した場合の反射特性と、前記再現するオブジェクトの反射特性と、の所定の光源・観察方向における差の積分値が閾値未満になるまで、前記分割手段は、前記導出された表面形状データを用いて繰り返し処理を行なうことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の印刷データ生成装置。   Integration of the difference in the predetermined light source / observation direction between the reflection characteristic when ink is applied to each of the plurality of regions at the derived density in the derived surface shape and the reflection characteristic of the object to be reproduced 10. The print data generation apparatus according to claim 1, wherein the dividing unit repeatedly performs processing using the derived surface shape data until a value becomes less than a threshold value. 11. 光沢の異方性を有するオブジェクトを再現するための印刷データを生成する印刷データ生成装置であって、
再現するオブジェクトの反射特性を示す反射特性データと、前記オブジェクトの表面形状を示す表面形状データとを入力する入力手段と、
前記表面形状データが示す表面形状にインクを塗布する領域を、反射特性に応じた光沢の異方性を表現する複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割手段によって分割された前記複数の領域のそれぞれに適用するインクの濃度を示す濃度データを前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する濃度データ導出手段と
を有することを特徴とする印刷データ生成装置。
A print data generation device for generating print data for reproducing an object having gloss anisotropy,
Input means for inputting reflection characteristic data indicating the reflection characteristic of the object to be reproduced and surface shape data indicating the surface shape of the object;
A dividing unit that divides a region where ink is applied to the surface shape indicated by the surface shape data into a plurality of regions expressing gloss anisotropy according to reflection characteristics;
Print data generation apparatus, comprising: density data deriving means for deriving density data indicating the density of ink applied to each of the plurality of regions divided by the dividing means according to the reflection characteristics of the object .
前記表面形状データと、前記複数の領域を示すデータと、前記濃度データとに基づく印刷データを画像記録装置に出力する出力手段をさらに有することを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の印刷データ生成装置。   12. The apparatus according to claim 1, further comprising output means for outputting print data based on the surface shape data, data indicating the plurality of regions, and the density data to an image recording apparatus. The print data generation device described in 1. 請求項1から12のいずれか一項に記載の印刷データ生成装置から出力された印刷データに基づいて画像を形成することでオブジェクトを再現する画像記録装置。   An image recording apparatus that reproduces an object by forming an image based on the print data output from the print data generation apparatus according to claim 1. 光沢の異方性を有するオブジェクトを再現するための印刷データを生成する印刷データ生成方法であって、
再現するオブジェクトの反射特性を示す反射特性データを入力する入力ステップと、
インクを塗布する領域を、前記反射特性に応じた光沢の異方性を表現する複数の領域に分割する分割ステップと、
前記分割ステップによって分割された前記複数の領域のそれぞれに適用するインクの濃度を示す濃度データを前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する濃度データ導出ステップと、
前記インクを塗布する領域の表面形状を示す表面形状データを、前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する表面形状データ導出ステップと
を有することを特徴とする印刷データ生成方法。
A print data generation method for generating print data for reproducing an object having gloss anisotropy,
An input step for inputting reflection characteristic data indicating the reflection characteristic of the object to be reproduced;
A division step of dividing an area where ink is applied into a plurality of areas expressing gloss anisotropy according to the reflection characteristics;
A density data deriving step for deriving density data indicating the density of the ink applied to each of the plurality of regions divided by the dividing step according to the reflection characteristics of the object;
And a surface shape data deriving step for deriving surface shape data indicating a surface shape of a region to which the ink is applied in accordance with a reflection characteristic of the object.
光沢の異方性を有するオブジェクトを再現するための印刷データを生成する印刷データ生成方法であって、
再現するオブジェクトの反射特性を示す反射特性データと、前記オブジェクトの表面形状を示す表面形状データとを入力する入力ステップと、
前記表面形状データが示す表面形状にインクを塗布する領域を、反射特性に応じた光沢の異方性を表現する複数の領域に分割する分割ステップと、
前記分割ステップにおいて分割された前記複数の領域のそれぞれに適用するインクの濃度を示す濃度データを前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する濃度データ導出ステップと
を有することを特徴とする印刷データ生成方法。
A print data generation method for generating print data for reproducing an object having gloss anisotropy,
An input step for inputting reflection characteristic data indicating the reflection characteristic of the object to be reproduced and surface shape data indicating the surface shape of the object;
A division step of dividing an area where ink is applied to the surface shape indicated by the surface shape data into a plurality of areas expressing gloss anisotropy according to reflection characteristics;
And a density data deriving step for deriving density data indicating the density of ink applied to each of the plurality of areas divided in the dividing step in accordance with reflection characteristics of the object. .
コンピュータを、請求項1から12のいずれか一項に記載の印刷データ生成装置の各手段として機能させるためのプログラム。   The program for functioning a computer as each means of the printing data generation apparatus as described in any one of Claims 1-12.
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